加热盐可使其分解:碳酸盐放出二氧化碳,硝酸盐放出氧气、常伴有棕色气体。所生成的气体与残余物的颜色变化,可判断盐是如何分解的。
加热盐可把它分解成较简单的物质,产物取决于是哪种盐。本实验探究热对碳酸盐与硝酸盐的作用,检验所放出的气体、并观察留下的残余物。
它是一个清楚、界定明确的中四实验,也与活性顺序相连,是天然的试卷三情境。本指南列出方法、应预期的观察,以及实验试卷所看重的科学过程技能。
目的
通过检验所放出的气体、并观察固体的变化,探究热对金属碳酸盐与金属硝酸盐等盐的作用。
仪器与材料
- 试管(强热用硬质玻璃燃烧管)
- 本生灯
- 导气管与一支盛石灰水的试管
- 木条
- 试管夹
- 药匙
- 盐的样品,例如碳酸铜(II),以及一种硝酸盐如硝酸铅(II)
步骤
- 把一药匙盐放入洁净、干燥的硬质玻璃试管中。
- 用试管夹夹住或握住试管,用本生灯强热该盐。
- 加热过程中,检验放出的任何气体:把它通入石灰水,另用一根带火星的木条置于管口检验。
- 观察并记录固体在加热时与冷却后的任何颜色变化。
- 观察管口所见任何气体的颜色与气味,同时把脸偏向一侧。
- 换一种盐重复,每次用一支新试管,把观察并排记录以便比较。
预期观察
对碳酸盐如碳酸铜(II),绿色固体受热变黑,放出的气体使石灰水变浑浊,说明是二氧化碳。对硝酸盐如硝酸铅(II),固体受热时噼啪作响,放出带刺激气味的棕色气体,还生成使带火星木条复燃的气体,残余物是一种可能在加热与冷却时改变颜色的固体。
有些很稳定的盐,如碳酸钠,受热几乎没有变化。把气体检验结果与颜色变化一并记录,正是判断盐如何分解的依据。
推断与结论
热的作用取决于盐及其稳定程度。金属碳酸盐受热分解生成金属氧化物与二氧化碳,所以气体使石灰水变浑浊、固体改变颜色。
金属硝酸盐分解生成金属氧化物、棕色气体(二氧化氮)与氧气,所以带火星的木条复燃。很活泼金属的盐对热更稳定,较不易分解或以不同方式分解。
结论把每个观察,所鉴别的气体与所见的残余物,同产生它的分解联系起来。
科学过程技能(试卷三风格)
用操作方式鉴别气体。 把检验用操作方式定义:二氧化碳是使石灰水变浑浊的气体;氧气是使带火星木条复燃的气体;二氧化氮是带刺激气味的棕色气体。
控制变量。 用相同量的盐、以相同方式加热每份样品,使观察上的差异来自盐而非加热方式。
归类。 按受热放出的气体给盐归类,碳酸盐放出二氧化碳,硝酸盐放出氧气与棕色气体,并把它与盐的类型联系起来。
推断与沟通。 由气体检验与颜色变化推断盐如何分解,并写出结论,指明产物、引用鉴别它们的观察。
安全须知
- 戴安全护目镜,因为受热的盐会迸溅、气体有害。
- 加热时把试管口朝向自己与他人以外的方向,使没有热固体或气体对着任何人。
- 不要吸入硝酸盐放出的棕色气体;把脸偏向一侧、在通风良好处或通风橱内操作,因为二氧化氮有毒。
- 让试管与残余物冷却后再拿取,或使用试管夹,以免烫伤。
常见错误
- 只微热而非强热。 有些盐需要强热才分解;弱火焰给不出清楚的变化。
- 检验气体太迟。 在气体逸出时就检验,因为它只在盐分解时放出。
- 使用软质玻璃试管。 普通玻璃在强热下会软化或破裂;要用硬质玻璃燃烧管。
- 混淆气体。 两种检验都做,石灰水与带火星木条,并注意颜色与气味,才能把二氧化碳、氧气与二氧化氮区分开。
- 记录含糊。 要写出固体真实的颜色变化与每次气体检验的结果,而不只是「它分解了」。
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